中布容氣候兩階段轉(zhuǎn)型及其對(duì)中更新世人類分異演化的環(huán)境調(diào)控
寒冷的冰期與溫暖的間冰期交替變化是第四紀(jì)氣候的顯著特征。冰期時(shí)，全球變冷，南北半球高緯度冰蓋大幅擴(kuò)張，海平面降低。間冰期時(shí)，全球變暖，兩極冰蓋消融，海平面上升，萬物復(fù)蘇。當(dāng)前人類正處于一個(gè)異常溫暖的超級(jí)間冰期時(shí)代，過去一萬年以來的間冰期氣候?qū)θ祟悘臏嘏牡途暥鹊貐^(qū)向寒冷的高緯度地區(qū)擴(kuò)散以及人類社會(huì)的發(fā)展具有重要影響。研究表明我們目前所處的超級(jí)間冰期在距今40萬年前開始出現(xiàn)，而在這之前的間冰期遠(yuǎn)沒有過去40萬年里的間冰期溫暖。發(fā)生在40萬年前的這次間冰期氣候轉(zhuǎn)型在古氣候?qū)W研究中被稱為中布容氣候轉(zhuǎn)型。
近日，由中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所敖紅研究員和安芷生院士、南方科技大學(xué)海洋磁學(xué)中心劉青松教授、香港大學(xué)柳中暉副教授等組成的中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合澳大利亞國(guó)立大學(xué)和英國(guó)自然歷史博物館等國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)，提出中布容氣候轉(zhuǎn)型具有兩階段演化特征的新假說，并且指出這次氣候轉(zhuǎn)型可能對(duì)四五十萬年前的人類分異演化具有重要的環(huán)境調(diào)控作用。
研究人員綜合80萬年以來的全球海陸古氣候記錄，發(fā)現(xiàn)北半球大陸氣候在50萬年前的間冰期就比之前的間冰期時(shí)代要溫暖了，雖然南半球間冰期氣候在這時(shí)并沒有顯著變暖。這一南北半球氣候的不對(duì)稱變化導(dǎo)致ITCZ北移，北半球主要季風(fēng)區(qū)的降雨增加，并且全球碳庫(kù)也發(fā)生了變化。研究人員把這一間冰期氣候轉(zhuǎn)變稱為中布容氣候轉(zhuǎn)型第一階段。這一階段的氣候變化對(duì)緊隨其后的冰期和間冰期氣候在全球尺度的轉(zhuǎn)變（即中布容氣候轉(zhuǎn)型第二階段）奠定了基礎(chǔ)。中布容氣候轉(zhuǎn)型第二階段主要表現(xiàn)為全球尺度的大氣二氧化碳增加，南北半球溫度都升高，南北極的冰蓋減少，海平面升高。這些變化使得東亞季風(fēng)區(qū)的降雨仍然維持在較高的水平。
研究人員進(jìn)一步綜合古氣候記錄與考古記錄，發(fā)現(xiàn)中布容氣候轉(zhuǎn)型伴隨著人類的分異演化，包括尼安德特人和丹尼索瓦人在歐亞大陸出現(xiàn)，現(xiàn)代人在非洲出現(xiàn)。與此同時(shí)，石器打制技術(shù)也開始從手斧文化向更加先進(jìn)的勒瓦婁哇（Levallois）文化轉(zhuǎn)變。這表明發(fā)生在四五十萬年前的人類演化與中布容氣候轉(zhuǎn)型密切相關(guān)。從中布容氣候轉(zhuǎn)型開始，全球氣候的冰期-間冰期變化幅度增加，這使得陸地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生顯著變化，進(jìn)而促使基因漂移和進(jìn)化形成人類的分異演化，以及促使制造更加先進(jìn)的石器來適應(yīng)新的氣候環(huán)境。
中布容氣候轉(zhuǎn)型的兩個(gè)階段
中布容氣候轉(zhuǎn)型與中更新世人類分異演化
該研究成果于近期發(fā)表在Earth-Science Reviews (Ao, H., et al., 2020. Two-stage mid-Brunhes climate transition and mid-Pleistocene human diversification. Earth-Science Reviews 210: 103354)。該研究得到第二次青藏科考計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技部和陜西省科技廳的聯(lián)合資助。
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